本文面向先秦时期墓葬资料分散、文本非结构化、关联挖掘困难和传统流水线抽取误差累积等问题,提出一种基于知识图谱的墓葬数据整合与分析框架。研究以墓葬名称为核心构建模式层,涵盖墓葬形式、地理位置、历史朝代、构造样式和随葬器物等关键实体与关系;在数据层采用 TPLinker 联合抽取模型从 992 条考古文本中抽取实体关系,并通过实体对齐、空间转换和 Neo4j 图数据库实现知识融合与存储。基于构建的先秦墓葬知识图谱,论文从宏观九大流域尺度分析墓葬空间分布、构造样式与随葬器物差异,并从微观大甸子墓地尺度探讨墓地分区、墓葬等级和社会分化过程,为考古资料的多源融合与长时序综合研究提供了可计算范式。
先秦时期墓葬资料数量庞大,分布广泛,包含墓葬形制、空间位置、随葬器物、历史阶段与社会等级等丰富信息。但这些资料长期散落于发掘报告、考古简报、期刊论文和文献典籍中,传统人工整理难以支撑跨区域、长时段和多维度的综合分析。
墓葬信息分散在大量非结构化或半结构化文本中,实体名称、地名、构造样式和器物表述不统一。
传统研究常聚焦单一墓地或单类器物,难以在大范围流域尺度上揭示空间格局与文化传播关系。
墓葬文本存在实体嵌套和关系重叠问题,流水线式抽取容易产生误差累积,需要联合抽取模型提升稳定性。
研究采用“模式层—数据层—应用层”的知识图谱构建路线。模式层通过本体建模定义实体类型和关系类型;数据层利用 TPLinker 完成实体关系联合抽取,并通过实体对齐、空间转换和图数据库存储实现知识融合;应用层则面向流域格局和墓地社会结构开展分析。
模式层以墓葬名称为核心,围绕地理位置、历史朝代、构造样式、随葬器物等实体建立关系网络。主要关系包括所在地、所属朝代、所属构造和随葬品,为后续抽取、融合和查询提供统一语义框架。
研究采用 TPLinker-joint-extraction 模型,通过握手标记方案同时识别实体与关系,能够处理考古文本中的实体重叠和关系重叠问题。实验中实体识别 F1 达到 90.57%,关系抽取 F1 达到 86.64%,验证了其在中文考古文本中的适用性。
针对考古报告中同一概念的多种表述,研究利用余弦相似度进行实体相似性计算,将“竖穴土坑墓”“土坑竖穴式”等同义或近义表达进行归并,减少图谱冗余并提升查询一致性。
研究借助 ArcGIS 将墓葬行政区划位置转换为九大流域空间单元,使图谱不仅能表达语义关系,也能支持空间统计与区域比较。最终图谱存储于 Neo4j,形成包含 5,538 个实体节点和 14,235 个关系节点的墓葬知识网络。
基于知识图谱,研究从九大流域尺度分析先秦墓葬的空间分布、构造样式和随葬器物差异;同时以大甸子墓地为微观案例,通过 FCM 聚类、泰森多边形、墓葬规模和随葬品价值分析,探讨墓地分区、家族单元和社会分化。
| 流域 / 区域 | 主要墓葬与器物特征 | 文化解释 |
|---|---|---|
| 长江流域 | 墓葬数量最多;土墩墓突出;铜剑等身份象征器物重要。 | 反映稻作农业基础和楚文化扩张,也体现南方高地下水位环境适应。 |
| 松辽河流域 | 石棚墓、石室墓和石器比例较高。 | 与辽东半岛石材资源和夏家店下层文化区域传统相关。 |
| 淮河流域 | 墓葬数量较多,文化延续性强,出现瓮棺葬与砖室墓。 | 气候、保存条件和南北文化过渡位置共同影响墓葬体系。 |
| 内陆河流域 | 集中于新疆绿洲。 | 体现早期东西方文化交流与绿洲通道作用。 |
| 东南诸河 | 瓷盂、瓷罐等瓷器特色明显。 | 反映早期制瓷技术成熟及区域工艺差异。 |
| 时期 | 墓葬规模 CV | 随葬品价值 CV | 相关系数 r | 社会结构解释 |
|---|---|---|---|---|
| 早期 | 0.65 | 0.93 | 0.15 | 不平等开始出现,但墓葬规模与随葬品价值关联较弱。 |
| 中期 | 1.10 | 1.97 | 0.58 | 社会分化最剧烈,墓葬规模与随葬品价值显著正相关,是墓地发展巅峰期。 |
| 晚期 | 0.92 | 1.98 | 0.02 | 不平等程度有所减弱,但整体社会阶级化特征已经形成。 |
本研究验证了 TPLinker 联合抽取模型在中文考古文本中的有效性,并构建了先秦墓葬知识图谱。基于该图谱,研究揭示了不同流域墓葬文化的区域差异,也在大甸子墓地案例中识别出家族分区、等级分化和社会演变过程。
TPLinker 在实体识别和关系抽取中分别达到 90.57% 和 86.64% 的 F1 值,适合处理中文考古文本中的重叠实体与复杂关系。
图谱涵盖五类实体和四类关系,实现墓葬位置、年代、构造与随葬器物之间的结构化链接和图数据库存储。
九大流域分析揭示地域性墓葬差异,大甸子墓地分析证实社会分层,为古代社会结构研究提供定量依据。